Fra Havlin, Beaton, Tisdale og Nelson (1999)
Vandfri NH3
Vandfri NH3 indeholder 82% N, det højeste beløb af enhver N-gødning. I nogle henseender opfører NH3 sig som vand, da de begge har faste, flydende og gasformige tilstande. Den store affinitet af vandfri NH3 for vand fremgår af dens opløselighed. Som et resultat absorberes NH3 hurtigt af vand i humant væv. Da NH3 er meget irriterende for øjne, lunger og hud, skal der altid tages sikkerhedsforanstaltninger ved vandfri NH3-brug., Sikkerhedsbriller, gummihandsker og en NH3 gasmaske er nødvendige sikkerhedsudstyr. En stor beholder med vand fastgjort til NH3-tanken er også nødvendig til vask af hud og øjne udsat for NH3. Under normale atmosfæriske forhold koger vandfri NH3 i en åben beholder og slipper ud i atmosfæren. For at forhindre udslip opbevares det under tryk og / eller køling (-28F), som det ofte gøres på store, moderne bulk-lagerfaciliteter. Når flydende NH3 frigives fra en trykbeholder, udvides den hurtigt, fordamper og producerer en hvid sky af vanddamp., Denne sky dannes ved kondensering af vand i luften, der omgiver den flydende NH3, når den fordamper.
da vandfri NH3 er en gas ved atmosfærisk tryk, kan nogle gå tabt i atmosfæren over jorden under og efter påføring. Hvis jorden er hård eller fuld af knolde under påføring, vil spalten bag applikatorbladet ikke lukke eller fylde, og nogle NH3 vil undslippe til atmosfæren. Vandfri NH3 konvertere bruges ofte til at reducere behovet for dyb injektion og præ-applikation Jordbearbejdning., Konverterne fungerer som trykaflastningskamre til komprimeret vandfri NH3, der er gemt i applikatoren eller sygeplejerskebeholderen. An-hydro NH3 fryser, når den udvides i konverterne, adskiller væsken NH3 fra dampen og reducerer trykket kraftigt. Temperaturen af flydende NH3 er omkring-32C (- 26F). 85% af den vandfrie NH3 bliver til væske; resten forbliver i dampform. Væsken strømmer af tyngdekraften gennem regelmæssigt påføringsudstyr i jorden. Damp opsamlet øverst på konverteren injiceres i jorden på den sædvanlige måde.
opbevarings ZONESONER., Umiddelbart efter injektion af NH3 i jord oprettes en lokaliseret zoneone højt i både NH3 og NH4. Den vandrette, nogenlunde cirkulær-til oval-formet zoneone handler om I – 5 til 5 in. i diameter, afhængigt af metode og påføringshastighed, afstand, jordstruktur og jordfugtighedsindhold. Lodret bevægelse er normalt omkring 2 i., med det meste rettet mod jordoverfladen. Der sker en række midlertidige, men dramatiske ændringer i NU3-tilbageholdelses zonesoner, der markant påvirker jordens kemiske, biologiske og fysiske forhold i tilbageholdelses zoneonen., Nogle af de forhold, der udvikler sig, omfatter
1 .Forhøjede koncentrationer af NH3 og NH4 +(1.000 til 3.000 ppm).
2. pH stiger til 9 eller derover.
3. N02-stiger til 100 ppm eller mere.
4. Osmotisk sugning af jordopløsning, der overstiger 10 bar.
5. Lavere populationer af jordmikroorganismer.
6. Opløsning af OM.
fri NH3 er ekstremt giftig for mikroorganismer, højere planter og dyr. Det kan let trænge ind i cellemembraner, som er relativt uigennemtrængelige for N”4+. Der er et meget tæt forhold mellem pH og koncentration af fri eller ikke-ioniseret NH3 og NH4+., Mellem pH 6,0 og 9,0 er der en 500 gange fold i NH3 koncentration (Fig. 4.35). Figur 4.42 opsummerer skematisk virkningerne af pH, osmotisk sug, og/eller NH4+ koncentration på dannelsen af N02 – og N03– påvirkning af højt osmotisk sug eller NH4+ i jorden løsning er primært på Nitrosomonas bakterien. Aktiviteten forsinkes af pH-værdier over 8,0, især i nærvær af store mængder NH3. N02-akkumuleres ved pH-værdier mellem 7 og 8, mens under pH 7, N03-bliver rigeligt., NH3 går tabt i atmosfæren, hvis det riot reagerer hurtigt med vand og forskellige organiske og uorganiske jordkomponenter. Mulige NH3 retention mekanismer er som følger:
1. Kemiske
en. NH3 + H+ —NH4+
b. NH3 + H20 — NH4+ + OH-
c. Reaktion af NH3 med OH – grupper og stramt bundet vand af lermineraler.
d. reaktion med vand af hydrering omkring de udskiftelige kationer på udvekslingskomplekset.
e. reaktion med OM.
2. Fysisk
a. NH4+ fiksering ved at udvide lermineraler.
b. Adsorption af lermineraler og organiske komponenter gennem h-binding.,
den relative betydning af disse mekanismer varierer fra jord til jord og påvirkes også af miljøforhold. Jordens kapacitet til at bevare NH3 øges med jordens fugtindhold, med maksimal NH3-tilbageholdelse, der forekommer ved eller nær markkapacitet. Efterhånden som jorden bliver tørrere eller vådere end feltkapacitet, mister de deres evne til at holde NH3. Størrelsen af den oprindelige NH3-tilbageholdelses zoneone falder med stigende jordfugtighed. Diffusion af NH3 fra injektions zoneonen forhindres af høj jordfugtighed, be-årsag til den stærke affinitet af NH3 for vand., Jordens NH3-holding kapacitet øges med lerindholdet. NH3-bevægelsen er større i sandjord end i lerjord, da NH3 kan diffundere mere frit i de større porer i grov tekstureret jord. Jordstrukturelle forskelle i NH3-fastholdelse skjules ofte af andre egenskaber, såsom om og fugtindhold. Som forventet øges NH3-retentionen med stigende dybde af injektion og varierer betydeligt afhængigt af jordegenskaber og forhold., Undersøgelser har vist, at en injektionsdybde på 5 cm var effektiv til en silt lerjord, men placering på 10 cm var nødvendig i en fin, sandet lerjord. I tør jord falder NH3-tabet med stigende placeringsdybde (Fig. 4.43). Ved en given hastighed falder NH3, der påføres pr. Med den større tilbageholdelse opnået med smalle mellemrum er der mindre chance for NH3 – tab, især i sandjord med begrænset kapacitet til at holde NH3-om-komponenten i jord bidrager væsentligt til NH3-tilbageholdelse., Mindst 50% af jordens NH3-holdekapacitet tilskrives OM. Arten og omfanget af ændringer i jordegenskaber med NH3-applikationer kan have en vigtig indflydelse på afgrøderesponser på N-gødning. Den høje koncentration af NH3 og NH4+, der producerer høj jordens pH-værdi og højt osmotisk potentiale, resulterer i en delvis og midlertidig sterilisering af jord inden for de fastholdelse zone (Tabel 4.24). Bakterieaktivitet påvirkes sandsynligvis mest af fri NH3, mens svampe er deprimeret af høj pH., Delvist steriliserede forhold i midten af tilbageholdelses zoneonen vides at vare i så længe som flere uger. En hurtig bedring i aktiviteten af bakterier og actinomyceter forekommer generelt. Som følge af reduceret mikrobiel aktivitet vil nitrifikation af NH4+ til N02 – og N03 – blive reduceret, indtil forholdene vender tilbage til det normale. Høje koncentrationer af NH3, NH4+ og N02 – kan alvorligt skade spirende frøplanter (Fig. 4.44). Koncentrationer på over 1.000 ppm NH3 nær frøet var forbundet med betydelige reduktioner i majsplanter., Dybere injektion udligner de skadelige virkninger af høje NH3-hastigheder mere end at forlænge tiden for NH3-virkningerne til at sprede sig. Tættere afstand af NH3-injektionen ville også reducere den skadelige virkning af store mængder NH3 – OH – produceret ved reaktionen af vandfri NH3 i jord vil opløse eller opløse jordom. De fleste af disse virkninger på OM er kun midlertidige. Solubilisering af OM kan midlertidigt øge tilgængeligheden af næringsstoffer forbundet med OM. Kontrasterende gavnlige og skadelige virkninger på jordstrukturen er blevet rapporteret efter brug af vandfri NH3., Flere langtidsundersøgelser har ikke vist nogen forskel blandt n-kilder på jordens fysiske egenskaber. Forringelse af jordstrukturen forventes ikke at være alvorlig eller varig, undtagen i situationer, der involverer jord med lav om-jord, hvor enhver ændring eller tab af om sandsynligvis vil være skadelig.